Mezcla de cauchos.

Mezcla de cauchos, caracterizada por la siguiente composición:

- de 95 a 100 phr de por lo menos un poliisopreno natural y sintético y

- de 41 a 50 phr de por lo menos un negro de carbono y

- de 3 a 15 phr de por lo menos un aceite plastificante y

- de 3 a 15 phr de por lo menos un ácido silícico y

- de 1 a 7 phr de por lo menos una resina conferidora de pegajosidad y

- otros materiales aditivos,

teniendo el negro de carbono un índice de absorción de yodo de acuerdo con la norma de ASTM D 1510 de 60 a 300 g/kg y un índice de DPB de acuerdo con la norma de ASTM D 2414 de 80 a 200 cm3/100 g.

Mezcla de cauchos

El invento se refiere a una mezcla de cauchos, en particular para cubiertas de neumáticos de vehículos automóviles, cinturones, correas de propulsión y mangueras.

La composición de cauchos de la banda de rodadura determina en alta medida las propiedades de marcha de una cubierta, en particular de una cubierta de neumático de vehículos automóviles. Asimismo las mezclas de cauchos, que encuentran utilización en correas de propulsión, mangueras y cinturones, sobre todo en los sitios fuertemente cargados mecánicamente, son responsables esencialmente de la estabilidad y la longevidad de estos artículos de caucho vulcanizado. Por lo tanto, a estas mezclas de cauchos para cubiertas de neumáticos de vehículos automóviles, cinturones, correas de propulsión y mangueras se les establecen unos requisitos muy altos.

Para el mejoramiento de las propiedades de marcha, por ejemplo la banda de rodadura de una cubierta de neumático de vehículos automóviles se divide con frecuencia en dos partes, a saber, por un lado, en la parte superior de la banda de rodadura, que está en contacto directo con la calzada y es designada como caperuza (en inglés cap) y, por otro lado, en la parte inferior de la banda de rodadura situada debajo de aquella, que es designada también como base.

La base ha de cumplir en este caso varias misiones. Mediante el empleo de una base, se debe de reducir la resistencia a la rodadura de la cubierta, de tal manera que la mezcla empleada debe de poseer una pequeña histéresis. Al mismo tiempo, la mezcla de cauchos para la base debe de tener una pegajosidad suficientemente alta durante el proceso de producción de la cubierta, para que la banda de rodadura permanezca adherida a la infraestructura de la cubierta. En muchas mezclas de cauchos para la caperuza se emplea, por diferentes motivos, una cantidad relativamente alta de un ácido silícico, lo cual a su vez conduce a que la parte superior de la banda de rodadura no posea ninguna conductividad eléctrica o posea solamente una conductividad eléctrica muy pequeña. En este caso la conductividad eléctrica de la banda de rodadura se debe de garantizar mediante la utilización de un estructura central de carbono (en inglés carbón center beam), es decir un camino conductivo que atraviesa a la caperuza, que está constituido a base de una mezcla de cauchos que contiene negro de carbono, que es conductiva de la electricidad, lo cual significa un gasto adicional de fabricación, cuando la mezcla para la base no posee ninguna suficiente conductividad eléctrica. En este caso debe de utilizarse otra adicional mezcla de cauchos. Junto a todos estos requisitos debe de estar garantizada asimismo la durabilidad estructural. Por motivos ecológicos, tiene un interés principal actualmente la pequeña resistencia a la rodadura de una cubierta de neumático de vehículos automóviles, de manera tal que las denominadas propiedades de manipulación (en inglés handling) tengan solamente una importancia secundaria, siempre y cuando que ellas no causen perjuicios a la seguridad al marchar. Por este motivo se utilizan para la base actualmente unas mezclas de cauchos que poseen una pequeña rigidez..

Es conocido que los requisitos más arriba mencionados, tales como una pequeña histéresis, una suficiente pegajosidad, una conductividad eléctrica, una alta rigidez y una durabilidad estructural, están en un conflicto entre sí y en la mayor parte de los casos se puede encontrar solamente un compromiso insatisfactorio, es decir que si se mejora uno de los requisitos, se empeora entonces por lo menos otro requisito. Así, por ejemplo, el requisito de una pequeña histéresis necesita una mezcla de cauchos con un pequeño grado de relleno y un alto grado de reticulación, lo cual conduce sin embargo a una mala conductividad eléctrica y a una pequeña durabilidad estructural.

Asimismo existe un conflicto de objetivos entre la estabilidad frente a la fisuración (durabilidad estructural) y la histéresis (resistencia a la rodadura). Al mismo tiempo, la conductividad eléctrica debe de ser suficientemente alta, de manera tal que la cubierta total se atenga a determinados valores límites.

Tales requisitos se pueden encontrar también en el caso de artículos técnicos de caucho vulcanizado, tales como cinturones y correas de propulsión.

A partir del documento de solicitud de patente europea EP 1 589 068 A1 se conocen unas mezclas de cauchos para la base de una banda de rodadura, que contienen una combinación de 5 a 50 phr de un caucho de butadieno y de 50 a 95 phr de un poliisopreno como componentes de los cauchos. La mezcla de cauchos contiene como único componente de material de carga y relleno un negro de carbono activo, de manera preferida en unas cantidades de 55 a 75 phr. La mezcla de cauchos tiene una alta flexibilidad al mismo tiempo que una alta rigidez, para mejorar de esta manera las propiedades de manipulación.

Para el mejoramiento del comportamiento de Chipping (abrasión por fragmentos de rocas) y Chunking (desprendimiento por corrosión por partículas pequeñísimas) de una banda de rodadura de una cubierta de neumático de vehículos automóviles, la mezcla de cauchos que se describe en el documento EP 1 808 456 A1 contiene de 5 a 80 phr de un plastificante de un aceite mineral y de 5 hasta 30 phr de una resina con un peso molecular y un punto de reblandecimiento determinados, y asimismo todavía de 5 hasta 100 phr de un determinado negro de carbono. Un componente de cauchos, que se utiliza en altas cantidades es en este contexto un caucho de estireno y butadieno.

En el documento de solicitud de patente internacional WO 2009/115383 A1 se describe una mezcla de cauchos, en particular para la base de una banda de rodadura, que se distingue por una mejorada acumulación de calor y un mejorado comportamiento de abrasión. Las mezclas de cauchos que allí se describen contienen solamente de 20 a 40 phr de un negro de carbono.

El documento EP 2022823 A2 divulga una mezcla de cauchos para la pared lateral de cubiertas de neumáticos de vehículos automóviles, que contiene el monoestearato de sorbitán, 40 phr de un caucho natural (NR), 60 phr de un caucho de pollbutadleno (BR), 51 phr del negro de carbono N 550, un aceite de procesos, opcionalmente un ácido silícico, así como de 2 a 4 phr de una resina fenólica. La mezcla de cauchos debe de presentar una mejor pegajosidad al realizar la producción de la cubierta, que una mezcla de cauchos con el monoestearato de sorbitán, que no contiene ninguna adicional resina contendora de pegajosidad y que durante la producción está sometida a la acción de la humedad.

A partir del documento EP 1876203 A2 se conoce una mezcla de cauchos para el cauchutado de unos soportes de resistencia mecánica (elementos de refuerzo) previamente tratados, que contiene un poliisopreno natural y/o sintético y por lo menos otros dos cauchos sintéticos así como una resina reforzadora (una resina de cresol así como un condensado de resorcinol o un condensado de resorcinol modificado). En el caso del uso como mezcla de cauchutado de unos soportes de resistencia mecánica en la cubierta de vehículos automóviles, se muestran una adherencia mejorada al soporte textil de resistencia mecánica, una mejorada durabilidad en el caso de una carga pesada y un mejorado comportamiento de resistencia a la rodadura.

El documento EP 2090615 A1 divulga una mezcla de cauchos para la banda de rodadura de cubiertas de neumáticos de vehículos automóviles, que contiene una combinación de un ácido silícico como material de carga reforzador y de por lo menos un ácido resínico parcialmente descarboxilado como aceite de procesos en lugar de un aceite basado en el petróleo. Una tal mezcla de cauchos muestra, entre otras cosas, una mejorada resistencia a la abrasión y una más alta resistencia a la rotura.

El documento de patente de los EE.UU. US 6213144 B1 divulga un procedimiento en el que se vulcaniza una mezcla de cauchos que tiene una estabilidad térmica mejorada, que contiene un polímero de 2,2,4-trimetil-1,2- dihidroquinolina, junto a un soporte textil de resistencia mecánica. El soporte textil de resistencia mecánica es previamente tratado de antemano con un agente mediador de adherencia, que contiene unos compuestos con un contenido de resorcinol y a continuación es cauchutado con la mezcla de cauchos.

El invento se basa por lo tanto en la misión de poner a disposición una mezcla de cauchos, en particular para cubiertas de neumáticos de vehículos automóviles con una estructura de caperuza y base de la banda de rodadura, que pueda resolver los conflictos entre una pequeña histéresis, una suficiente pegajosidad, una conductividad eléctrica y una durabilidad estructural en un nivel más alto... [Seguir leyendo]

1. Mezcla de cauchos, caracterizada por la siguiente composición:

- de 95 a 100 phr de por lo menos un poliisopreno natural y sintético y

- de 41 a 50 phr de por lo menos un negro de carbono y

- de 3 a 15 phr de por lo menos un aceite plastificante y

- de 3 a 15 phr de por lo menos un ácido silícico y

- de 1 a 7 phr de por lo menos una resina contendora de pegajosidad y

- otros materiales aditivos,

teniendo el negro de carbono un índice de absorción de yodo de acuerdo con la norma de ASTM D 1510 de 60 a 300 g/kg y un índice de DPB de acuerdo con la norma de ASTM D 2414 de 80 a 200 cm3/100 g.

2. Mezcla de cauchos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque ella contiene de 98 a 100 phr de un poliisopreno natural o sintético.

3. Mezcla de cauchos de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que el ácido silícico es activado mediante un agente de acoplamiento.

4. Mezcla de cauchos de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada por que el agente de acoplamiento es un silano.

5. Mezcla de cauchos de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por que la cantidad del silano es de 0,1 a 5 phr.

6. Mezcla de cauchos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizada por que la cantidad del ácido silícico es de 3 a 10 phr.

7. Mezcla de cauchos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizada por que ella contiene de 3 a 10 phr de un aceite plastificante.

8. Mezcla de cauchos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizada por que el aceite plastificante es un aceite mineral.

9. Mezcla de cauchos de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada por que el aceite mineral es un MES.

10. Mezcla de cauchos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 9, caracterizada por que la resina contendora de pegajosidad es una resina fenólica.

11. Utilización de una mezcla de cauchos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 10, para la producción de una cubierta de neumático de vehículos automóviles.

12. Utilización de una mezcla de cauchos de acuerdo con la reivindicación 11, para la producción de una banda de rodadura en una mezcla del cuerpo de una cubierta de neumático de vehículos automóviles.

13. Utilización de una mezcla de cauchos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 10, para la producción de un cinturón, una correa de propulsión o una manguera.